硬化水泥漿體結(jié)構(gòu)和性能與熟料礦物匹配水化的關(guān)系.pdf

1、水泥基材料是目前用量最大、用途最廣的土木工程材料，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的作用，但是水泥基復(fù)合材料也存在其本身缺陷。比如其韌性差、抗折強(qiáng)度低;在惡劣環(huán)境下容易受各種離子的侵入腐蝕，使結(jié)構(gòu)遭到破壞等。雖然這些年許多學(xué)者采取各種措施來(lái)解決上述問(wèn)題，比如摻加各種外加劑、礦物細(xì)摻料研制高性能混凝土，在一定程度上改善了混凝土的強(qiáng)度和耐久性，但是水泥基材料破壞的根本原因還是在于其結(jié)構(gòu)的致密性低、均勻性差。因此，需要從材料的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造入手，進(jìn)一步提

2、高水泥基材料的性能，對(duì)水泥熟料礦物之間的匹配水化的機(jī)理進(jìn)行研究，控制形成勻質(zhì)漿體結(jié)構(gòu)的各種因素，生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)致密、均勻、耐久性好、使用壽命高的優(yōu)質(zhì)混凝土。
　　本文從熟料礦物組成，晶種誘導(dǎo)水泥水化以及熟料的顆粒組成三方面對(duì)熟料礦物匹配水化進(jìn)行了研究，通過(guò)控制水泥熟料各礦物相之間的匹配水化，達(dá)到控制水化產(chǎn)物形成的速率、形態(tài)與尺寸、顆粒分布與堆積情況等，最終控制水泥基材料硬化漿體形成均勻和致密的結(jié)構(gòu)。主要的研究成果及結(jié)論如下:
　

3、　1.礦物組成對(duì)熟料匹配水化及硬化漿體結(jié)構(gòu)和性能的影響
　　(1)硬化漿體的1d抗壓強(qiáng)度總體上與C3A含量相關(guān)性較好，但是，當(dāng)KH=0.87時(shí)，與(C3S+C3A)/C4AF比值的相關(guān)性更好，相關(guān)系數(shù)為0.9996。28d強(qiáng)度與C3S含量相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)為0.9251，但是，當(dāng)KH=0.87時(shí)，與(C3S+C3A)/C4AF的比值相關(guān)性更好，相關(guān)系數(shù)為0.9684，而當(dāng)KH=0.93時(shí)，28d強(qiáng)度與C3S/C2S的比值相關(guān)性較

4、好，相關(guān)系數(shù)為0.9989。90d的強(qiáng)度在KH=0.87時(shí)與(C3S+C2S)/C4AF的比值相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)為0.9998。
　　(2)熟料中C3A的含量是影響1h內(nèi)水泥水化放熱速率的主要因素，當(dāng)C3A含量相差不大時(shí)，C3S的含量對(duì)水泥試樣的水化放熱速率有重要影響;C3S含量對(duì)水泥試樣30h后的水化速率其重要作用。
　　(3)當(dāng)熟料四種主要的礦物含量分別為C3S58.6％，C2S17.9％，C3A9.6％，C4AF11

5、.3％時(shí)，各熟料間匹配水化好，硬化水泥漿體的平均孔徑為9.35μm，最可幾孔徑為3.15μm，孔隙率為5.29％，90d抗壓強(qiáng)度達(dá)到135.1MPa，最終形成致密均勻的硬化漿體結(jié)構(gòu)。
　　2.晶種誘導(dǎo)對(duì)硬化漿體結(jié)構(gòu)與性能的影響
　　(1)摻加晶種可以提高普通硅酸鹽水泥的水化放熱速率，對(duì)水泥有促凝作用;當(dāng)摻加晶種的水灰比為0.28，養(yǎng)護(hù)56d時(shí)，對(duì)水泥漿體性能的優(yōu)化效果最好。
　　(2)摻加晶種優(yōu)化漿體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高試樣

6、的抗壓、抗折強(qiáng)度，并能確定晶種的最佳摻量為4％。在最佳摻量下，56d齡期的晶種比28d齡期晶種對(duì)水泥強(qiáng)度的影響效果更好，能使水泥的3d抗壓、抗折強(qiáng)度分別提高13.63％、45.26％，7d抗壓、抗折強(qiáng)度分別提高10.29％、17.23％，28d抗壓、抗折強(qiáng)度分別提高13.83％、23.03％。
　　3.熟料顆粒組成對(duì)硬化漿體和結(jié)構(gòu)與性能的影響
　　合理控制水泥熟料的顆粒組成，使各粒徑范圍內(nèi)熟料水化速率匹配，水化產(chǎn)物合理的交織